6月4日，《先進科學》（advanced science）以“基于高密度氮化硼納米管定向生長的多功能紅外偏振器”為題，發表了哈工大航天學院張宇峰教授團隊成員李玲教授聯合深圳校區集成電路學院張明宇副教授在紅外光學研究方面取得重要進展——該項研究為氮化硼納米管（BNNTs）制備及其紅外光各向異性研究提供了新策略。

論文地址：https://doi.org/10.1002/advs.202501908

過去，BNNTs常常被作為一種高強絕緣材料去研究，往往將其作為工程強化材料開發應用。在本次研究中，為了突破常規基于金屬光柵的偏振片在光譜帶寬、機械靈活性和結構穩定性方面的局限，需要開發一種具有良好光學各向異性的低維材料——BNNTs的高寬高比導致介電常數和偏振光透射的各向異性，使其能夠實現寬帶和波長選擇的中紅外偏振光學元件。研究團隊通過中紅外散射型近場光學顯微成像（s-SNOM）技術，研究團隊首次直接識別出氮化硼納米管中的聲子極化激元（PhPs）模式，揭示了其在中紅外偏振光調控中的物理機制與潛在應用。

直接觀察BNNTs PhPs模式和偏振FTIR測量

高密度BNNTs生長原理及其SEM圖像。

a) 高密度BNNTs生長的示意圖。 b) 生長在金屬基底上的BNNTs及去除后的大面積薄膜。 c) 生長的BNNTs的拉曼光譜。 d,e) 金屬基底上BNNTs的SEM圖像。 f) 一個生長在SiO₂基底上的BNNTs。

就本次研究成果中BNNTs的制備，研究團隊系統研究了氮化硼納米管（BNNTs）的合成與排列技術，提出了一種可構建高致密度、良好取向氮化硼納米管薄膜的新型策略，并實現了高質量氮化硼納米管薄膜的大面積制備，成功應用于中紅外寬帶偏振器與波長選擇性吸收器，展現出優異的偏振光響應性能。

編譯整理 YUXI